Question

【題目】乙醇和乙酸在生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。請完成以下關(guān)于乙醇和乙酸的相關(guān)問題：

（1）乙醇是重要的燃料，已知在25℃、101kPa下，1kg乙醇充分燃燒能放出29713.04kJ熱量，寫出表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_________________________________________。

（2）乙醇燃料電池應(yīng)用前景樂觀，以稀硫酸為電解質(zhì)溶液，燃料電池的正極電極反應(yīng)式為：__________。在負(fù)極除生成CO2外，還生成了極少量的乙酸，寫出生成乙酸的電極反應(yīng)式：_____________________________________。

（3）乙醇和乙酸反應(yīng)可生成乙酸乙酯，反應(yīng)方程式為：_______________________________。在密閉容器中，利用該反應(yīng)制備乙酸乙酯，實(shí)驗中若起始時在容器中加入3mol乙醇、1mol乙酸和一定量的濃硫酸，充分反應(yīng)后容器中殘留的乙醇可能為______________。

A．2mol B．2.6mol C．2.8mol D．3mol

（4）反應(yīng)后可向反應(yīng)混合物中加入_____________溶液，再用分液漏斗分離出乙酸乙酯。

Answer 1

【答案】C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/molO2+4e-+4H+=2H2OCH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2OBCNa2CO3

【解析】

本題考查的是熱化學(xué)方程式和燃料電池的電子反應(yīng)的書寫以及酯化反應(yīng)的書寫和計算，注意燃燒熱的定義。

(1)燃燒熱指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，所以要計算1mol乙醇反應(yīng)時的熱量，1kg乙醇的物質(zhì)的量為1000/46mol，則1mol乙醇燃燒放出的熱量為 kJ，則乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol。(2)乙醇燃料電池中氧氣在正極反應(yīng)，因為溶液為酸性，氧氣得到電子結(jié)合氫離子生成水，電極反應(yīng)為：O2+4e-+4H+=2H2O。乙醇失去電子生成乙酸，電極反應(yīng)為：CH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+。(3)乙酸和乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，方程式為：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2O，因為酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)物不能完全反應(yīng)，假設(shè)1mol乙酸完全反應(yīng)消耗1mol乙醇，所以殘留的乙醇的物質(zhì)的量應(yīng)在2mol-3mol，故選BC。(6)反應(yīng)后的混合物中有乙酸乙酯和乙酸和乙醇，可以加入碳酸鈉進(jìn)行分離，碳酸鈉溶液能溶解乙醇，反應(yīng)乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度。